2. Выполнение работы.

1. Расчет различных характеристик.

Параметры элементов:

R1 = 10 Ом; C1 = 10 мкф; T = 1 мс.

Постоянная времени цепи: _RC=10 мкс.

Время анализа: t_анализ=4_RC=40 мкс

Определим временной шаг для анализа:

• шаг анализа t=40/50=0.8 мкс (присутствует ломаность);

• шаг анализа t=5 мкс (сильная ломаность);

• шаг анализа t=40/50=0.1 мкс (ломаность отсутствует).

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_1.cir

2. Расчет периодического процесса в схеме через переходной процесс с нулевыми начальными условиями.

Подбираем номиналы элементов схемы по виду переходной характеристики за первые 3 периода:

С1 = 50 мф; R1 = 0,2 Ом; f = 1кГц (Т = 1 мс).

Оценим время установления:

t_уст =50 мс = t_анализ

Проанализируем 3 последних периода переходного процесса и по ним оценим установившееся напряжение на конденсаторе:

t_анализ (47 мс; 50 мс); t= 0,3 мс;

V_уст(С1) = 20,9 В

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_2.cir

Рассмотрение трех последних периодов переходного процесса:

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_2а.cir

3. Расчет периодического процесса с не нулевых начальных условий, взятых с конца предыдущего анализа.

В качестве начальных условий для анализа оставляем результаты последнего анализа в пункте 2. Для этого в окне настройки и запуска временного анализа убираем галочку Operation point.

t_анализ = 3Т = 3 мс.

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_3.cir

4. Расчет периодического процесса с не нулевых начальных условий заданных в редакторе начальных значений.

Max V(C1) (B)	Min V(C1) (B)	Средн. V(C1) (B)	V(C1) (B)
1	0	0,5	0,5
0,5	0	0,25	0,25
0,25	0	0,125	0,125
0,125	0	0,0625	0,0625
0,0625	0	0,015625	0,015625
0,016	0	0,008	0,008
0,008	0	0,004	0,004
0,008	0,004	0,006	0,002
0,008	0,006	0,007	0,001
0,007	0,006	0,0065	0,0005

Расчет осуществлен с конечной точностью V(C1) = 0,0005 В.

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_4.cir

5. Расчет спектральных составляющих при анализе во временной области.

Получим зависимость амплитудного спектра сигнала от времени анализа.

Танализа	Корректность результата
T	+
2T	+
1,5T	-
0,5T	-
T	+

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_5.cir

6. Расчет спектральных составляющих напряжения на емкости, тока диода в установленном режиме.

Ток диода:

• Период тока T_д= 1,01 мс (из вида графика в предыдущем пункте)

• F_{осн. гарм.}= 1 кГц

• Размах тока диода: I (D1) = 250 мА.

«Амплитуда» тока диода = 0.5I (D1), а амплитуда основной гармоники < «амплитуды», что и видно в анализе.

Среднее значение тока диода (по графику):

I (D1) = I (D1)*0.707*97*10^-6/ T_д = 17 мА

Постоянная составляющая напряжения на конденсаторе:

V (C1) = 6,49 мВ+513мкВ/2 = 6,75 мВ

Период основной гармоники напряжения конденсатора T_С= 1 мс

F_{осн. гарм.}= 1 кГц

Размах основной гармоники U (C1) = 513 мкВ

Амплитуда основной гармоники U₀ =203 мкВ

См. файл C:\student\21030210\ЛР3\пресняков_3_6.cir